中国古代历法的基本元素——日、气、朔 中国至迟从殷商时代起就采用干支纪日。从甲子到癸亥,六十干支日名轮流循环使用。“气”是中国古历的阳历成分。从冬至点开始到下一个冬至点为一年(回归年)。一年分成二十四个“气”,称为二十四节气。按时间等分的叫平气。按一年中太阳所走的路程等分的叫定气。从冬至开始,每隔一个气,如:大寒、雨水、春分……等都叫中气;其余十二个,如:小寒、立春、惊蛰……等都叫节气。朔是中国古代历法的阴历成分。日月的黄道经度相同的时刻叫朔。月亮绕地球转动的速度是不均匀的,它的速度变化的周期叫一个近点月。太阳周年视运动的速度也是不均匀的。它的变化周期直到明末以前一直认为就是一个回归年(见年、月)。由于日、月运动都不均匀,所以每连续两次朔之间的时间也是不相等的。不过,经过长期观测统计,可以求得一个相对稳定的平均数,这个平均数就称为一个朔望月。�菟吠�峦扑愠隼吹乃珐o叫平朔。对平朔进行日、月运动不均匀性的改正,得到真实的朔,称为定朔(见朔望)。中国古代的民用历法根据气、朔的变化,可分三个时期:从春秋战国时代到唐初,是使用平气、平朔时期。从唐初到明末,是使用平气、定朔时期。清代以后,是使用定气、定朔时期。
历法计算要点 为了推算每年的历谱,首先要定一个计算起点,叫做历元。中国古代历法大多数取下列这样的理想时刻为历元:某年十一月甲子日的夜半,它正好是朔和冬至,而且又是月过近地点(即月行速度最快的点)的时刻,等等。由于各种历法的数据不同,所以它们推得的理想时刻也各不相同。不过这样的理想时刻通常离开历法行用的年份都十分遥远。这种历元称为上元(见上元积/A>)。
设a 为一回归年时间,b 为一朔望月时间,c 为一近点月时间,单位均为“天”。又设 为从上元起到所求年的累计年数。则a 就是从上元起到所求年的冬至的全部时间。因为干支纪日以60天为一周,所以用60去除a ,所得余数r ,就是所求年的冬至时刻到前面一个甲子的夜半的全部时间。这个时间的天数部分叫做大余,不足一天的零数部分叫小余。通常历法都规定,大余“命甲子算外”,即以甲子日为0,乙丑日为1,等等。因此,根据大余的数字,就可以知道所求年冬至日的干支日名。有的历法“命甲子算上”,则应以甲子日为1,乙丑日为2,等等。还有少数历法,如北宋的《纪元历》,不选甲子日,而选己巳日为上元,命己巳算外,则大余就以己巳为0算起,庚午为1,等等。小余就是从夜半起算到发生冬至这瞬间的时间,可以把它按十二时辰制或百刻制等时刻制度(见漏刻),化成时刻。从r 累加一气的时间a /24,就得冬至以后各气的干支日数及时刻。
上述r 的算法,数学上习惯用一个算式来表达:a ≡r (mod60)。这种算式叫一次同余式。仿此,可以列出其他的一次同余式:a ≡r (modb),a ≡r (modc),r 就是所求年冬至离开十一月平朔的时间间隔。r 则是所求年冬至离月亮上一次过近地点的时间间隔。r - r 就是十一月平朔离上个甲子日夜半的时间。也和冬至的情况一样,它的整数部分代表甲子日以来的干支日数,零数部分则是从夜半算起到发生平朔的时间。
设这个时间为t 一般历法都给出一份太阳运动表,一份月亮运动表,从太阳运动表,根据所求的十一月平朔在二十四气中的位置(或者,十一月平朔在大雪气后,相距时间为;或者,如若,即十一月平朔在大雪气前,在小雪气后,这时,离小雪的时间为),使用内插法可以推算因太阳运动不均匀而引起的定朔改正数t ;从月亮运动表,根据所求的十一月平朔在一个近点月周期中的位置(即r ),也是用内插法,可以推算因月亮运动不均匀而引起的定朔改正数t 。于是,十一月定朔T =t +t +t 。T >1,定朔在平朔的次一日;T <0,定朔在平朔的前一日;0<T <1,定朔和平朔在同一天。十一月以后各个月的平朔即由(r -r )累加b 的数值而得。和数满60即可弃去,取余数。求定朔改正的办法和上述办法一样。
清代以后采用第谷体系和开普勒椭圆面积定律。定朔的计算也就改用欧洲的几何学方法。
十二个朔望月为一个民用历年。它和一个回归年有一个差数R,R =α-12b ,约为10~11天。不上三年,差数积累就超过了一个月,这时就要在这个历年内增加一个闰月,以免和回归年脱节。汉《太初历》以来规定了无中气之月为闰月的规则,这也等于规定了每个中气都要在固定的月份里,如冬至在十一月,大寒在十二月,雨水在一月,等等。在不同的历法里,月的名称可以不同(见三正),但一定的中气必须在一定的月份里,这条原则在《太初历》以后的各种历法都是一样的。这就使阴历成分和阳历成分结合得更加紧密。一般来说,如r >(b -R ),则规定这年有闰。R /12,则是两个气的时间比一个朔望月长的差数。将这个数累加到r 上,一当这个累加的和数大于b 的时候,就是中气超过月份的时候,这时,就把被超过的月份定为闰月。
中国古代有的历法不用前述特殊时刻的上元,而用近距取元,即取某个已知r 、r 、r 值(设为a 、a pa )的年的冬至时刻为历元。例如《授时历》就是以历法制定的那年的冬至时刻为历元。它把a 称为气应,a 称为闰应,a 称为转应。这时,一次同余式组改为:
a y +a ≡r (mod60),
a y +a ≡r (modb ),
a y +a ≡r (modc )。
以上是就世界各国历法最基本的内容,即按照推算民用历谱,安排历日的问题来说的。但是中国古代历法还有更丰富更广泛的内容。它包括日、月、五星的运动和位置的计算;昏、旦中星和时刻的测定;日、月蚀的预报等等。就某种程度来说,中国古代的历法就是一种编算天文年历的工作。它包括中国古代天文学的许多重要内容。它的发展是中国天文学史的一条主线。
藏历 指中国藏族的历法。今西藏自治区拉萨大昭寺前保存有长庆年唐蕃会盟碑,碑文为藏文,碑中有藏历与唐历的对照。碑文中说:“大蕃泰七年,大唐长庆元年,即阴铁牛年,孟冬月十日也。”孟冬月为冬季第一个月。藏历纪年以五行、十干、十二支配合。十干配五行,木以甲阳乙阴,火以丙阳丁阴,土以戊阳己阴,金以庚阳辛阴,水以壬阳癸阴。干支纪年以五行区别阴阳,不用十干之名。十二г蛴檬��羰廾�9噬弦跆�D铁为金)即为辛丑,与唐长庆元年干支相合。
清康熙二十六年(公元1687年)藏族的桑杰嘉措撰《白琉璃》书,其中有年历表,以撰书年为零年,上推660年,说:“《时轮根本密典》传入西藏,因此定是年为六十周年之始。”按以1687年减660年为1027年,当丁卯,于藏历为阴火兔,相传藏历始于阴火兔年的说法即源于此。
藏医名著《四部医典》卷二第十四节论各时节的生活习惯,其中也介绍了藏历。说:“一年为六季,分为十二个月。”又说:“一百二十瞬息为一喀其摩,六十喀其摩为一怛,三十怛为一由赞,三十由赞为一昼夜,叫宁懈,三十宁懈为一月。”
对于太阳系,天文学家用地球和太阳之间的平均距离(由于地球和太阳之间的距离时刻在变化,所以只能用“平均”值)作为“尺子”,叫“天文单位”。一个天文单位等于149597870公里。
天文单位对于度量太阳系行星的距离很合适,但要拿去测量恒星之间的距离,这把尺子就显得太小了。
为此,天文学家定义了一个单位,叫做“光年”。由于光在真空中的速度是恒定不变的(速度是每秒约30万公里),因此,光在一年的时间里走过的这段距也恒定不变。光年就是光在真空中一年时间走过的距离。一光年大约是95万亿公里。天文学家就用这样的一把尺子来测量恒星间的距离。比如,目前所知的离太阳最近的恒星,距太阳约42光年。而最遥远的恒星离太阳要超过100亿光年。
由此可见,“光年”是一个长度单位,而不是时间单位,不要搞错哦!
强德拉塞卡极限:一个稳定的冷星的最大的可能的质量的临界值,若比这质量
更大的恒星,则会坍缩成一个黑洞。
能量守恒:关于能量(或它的等效质量)既不能产生也不能消灭的科学定律。
坐标:指定点在空间—时间中的位置的一组数。
宇宙常数:爱因斯坦所用的一个数学方法,该方法使空间—时间有一固有的膨
胀倾向。
秒差距(parsec)是一种最古老的,同时也是最标准的测量恒星距离的方法。它是建立在三角视差的基础上的。从地球公转轨道的平均半径(一个天文单位,AU)为底边所对应的三角形内角称为视差。当这个角的大小为1秒时,这个三角形(由于1秒的角的所对应的两条边的长度差异完全可以忽略,因此,这个三角形可以想象成直角三角形,也可以想象成等腰三角形)的一条边的长度(地球到这个恒星的距离)就称为1秒差距。
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